VHF长距离通信的调制类型。方案、说明

VHF 长距离通信的调制类型。无线电电子电气工程百科全书

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VHF 上的长距离无线电通信不再罕见。现在相当多的业余无线电爱好者经常使用极光、流星轨迹的反射、各种中继器等进行通信。因此，提出选择最有效的VHF长距离通信调制类型的问题似乎是相当现代。

决定建立连接可能性的主要因素是接收机输出端的信噪比。只有当这个比率足以清晰地接收信号时，才能进行通信。从这个角度来看，最有利的是电报信号的听觉接收，这在 0,5-1（从 -6 到 0 dB）的比率下已经成为可能。此外，它允许将接收器带宽缩小到 0,5-1 kHz，这在一定程度上提高了清晰度。由于人类听觉的特性，进一步缩小是不切实际的：在窄带噪声的背景下，解析信号更加困难。例如，对于 100 Hz 的带宽，所需的信噪比已经上升到 2-3 (6-10 dB)。

为了获得满意的语音接收，信噪比必须高于接收电报信号时的信噪比。图上。图 1 显示了语音信号的可懂度 R（以百分比和 RS 标度的条件点表示）与接收器输出的信噪比的关系图。从图中可以看出，对于 50% 的信号的可懂度（接收满意），所需的比率为 10（10 dB）。因此，如果我们将电报与广泛使用的单边带调制进行比较，就会发现，在发射功率相同的情况下，电报的通信范围会更高。反之亦然，在相同的通信范围下，单边带发射机所需的功率会高出 40-10 倍（16-10 dB）。但是，如果语音信号的动态范围被压缩，SSB 可以在效率上更接近电报，从而获得高达 XNUMX 倍的功率增益。

VHF长距离通信的调制类型
Ris.1

电报和 SSB 接收器（带有混合检测器）与为其他类型调制设计的接收器的区别在于一个特征 - 信噪比在它们的 IF 路径和输出处重合，因为它实际上不是在这里发生的检测，而是线性变频操作。对于所有其他类型的调制，都有一个阈值信噪比，低于该阈值的信号会被接收器检测器中的噪声抑制。这可以从图 2 中的图表看出。图 3 显示了不同调制类型的检测器输入和输出处的信噪比相关性。水平轴表示输入端大约 XNUMX kHz 带宽的峰值信号功率与噪声功率之比。

VHF长距离通信的调制类型
Ris.2

假设对于具有索引 m=1（偏差 ±3 kHz）的 AM 和窄带 FM，接收器路径的 IF 带宽为 6 kHz，对于具有 m=5（偏差 ±15 kHz）的宽带 FM - 30 kHz。 AM 和窄带 FM 的阈值（图表上的拐点）是在 5-7 dB 的检测器输入处的信噪比下观察到的，对于宽带 FM - 更早。因此，如果我们比较 AM、窄带和宽带 FM，我们可以得出结论，窄带 FM 在接收器输出端提供了明显更好的信噪比，因此具有更大的通信范围。当使用高于阈值的这种 FM 时，与 CW 和 SSB 相比，甚至可以实现稍微更好的比率。

由于这种类型的调制在无线电爱好者中仍然相对不常见，因此值得更详细地讨论它。 FM 发射器在结构上比 SSB 发射器更简单，它不需要高功率的语音信号进行调制（与 AM 一样）。它的输出功率是恒定的并且等于峰值，因此设计和设置这样的发射器（尤其是晶体管发射器）要容易得多。串扰和脉冲噪声对这里的影响要小得多。与 AM 相比，因为检测器不响应信号幅度的变化。 FM 发射器产生较少的干扰，尤其是电视干扰。

如果在 FM 发射器调制器中提供高频的均匀上升（每倍频程约 6 dB），反之亦然，在接收器的低频放大器中，高频被衰减，校正增益（当在高于阈值）可以达到10分贝。动态范围压缩与其他类型的调制一样有效 - 它增加了平均频率偏差并防止过调制。

然而，应该注意的是，所有列出的优点只有在接收器中使用特殊的频率检测器（限幅器鉴别器或比率检测器）时才会体现出来。如果检波器响应幅度调制，则窄带 FM 大致相当于 AM。

综上所述，我们可以得出结论，最“远程”的是带有听觉接收的电报操作模式。就可实现的通信范围而言，排在第二位的是 SSB，窄带 FM 正在接近这种调制方式。 AM 和宽带 FM 对长距离通信最不利。

作者：V. Polyakov (RA3AAE)；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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